авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ивановский государственный химико-технологический университет»

Факультет Химической техники и кибернетики

Кафедра неорганической химии

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе _ В.В. Рыбкин «» _ 2011 г.

Рабочая учебная программа дисциплины «Физико-химические основы процессов отрасли»

Направление подготовки 220400 Управление в технических системах Профиль подготовки Системы и средства автоматизации технологических процессов Квалификация (степень) Бакалавр Форма обучения очная Иваново 1. Целью освоения дисциплины является общетеоретическая подготовка студентов по некоторым специальным разделам химии с учетом современного уровня развития химической науки для обеспечения научного базиса для дальнейшей профессиональной подготовки.

Задачами физико-химических основ процессов отрасли является изучение:

природы химических реакций, используемых в производстве химических веществ и материалов, кинетического и термодинамического подходов к описанию химических процессов с целью оптимизации условий их практической реализации;

основных закономерностей протекания окислительно-восстановительных, электрохимических процессов, коррозии и защиты металлов;

важнейших свойств неорганических соединений и закономерностей их изменения в зависимости от положения составляющих их элементов в Периодической системе;

особенностей строения и свойств основных классов органических соединений (включая синтетические полимерные материалы, олигомеры).

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина относится к базовым естественнонаучным дисциплинам и основывается на знаниях, полученных в результате освоения химии, физики и математики в средней школе. Успешному освоению дисциплины сопутствует параллельное изучение физики и математики как базовых естественнонаучных дисциплин.

Для успешного усвоения дисциплины студент должен:

знать:

основные химические понятия: вещество, химический элемент, атом, молекула, относительные атомная и молекулярная массы, ион, аллотропия, изотопы, химическая связь, электроотрицательность, валентность, степень окисления, моль, молярная масса, молярный объем, растворы, электролит и неэлектролит, электролитическая диссоциация, окисление и восстановление, тепловой эффект реакции, скорость химической реакции, катализ, химическое равновесие;

основные законы химии: закон сохранения массы и энергии, кратных отношений, постоянства состава, объемных отношений;

общие сведения о химическом элементе (название, химический символ, относительная атомная масса);

положение химического элемента в Периодической системе (порядковый номер, период, группа, подгруппа);

строение атома элемента (заряд ядра;

число протонов и нейтронов в ядре;

число электронов;

их распределение по энергетическим уровням, подуровням и атомным орбиталям);

свойства простого вещества, образуемого данным элементом (металл, неметалл, агрегатное состояние при обычных условиях, тип химической связи в веществе);

высший оксид и соответствующий ему гидроксид (формулы, валентность и степень окисления элемента в соединении), их кислотно-основные свойства;

водородное соединение (формула, валентность и степень окисления элемента в соединении);

другие соединения элемента (формулы, катионная или анионная форма).

уметь:

называть неорганические вещества по «тривиальной» или международной номенклатуре;

определять: валентность и степень окисления химических элементов, тип химической связи в соединениях, заряд иона, характер среды в водных растворах неорганических соединений, окислитель и восстановитель;

характеризовать: элементы в периодах и группах по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева;

общие химические свойства металлов, неметаллов, основных классов неорганических соединений;

объяснять: зависимость свойств веществ от их состава и строения;

природу химической связи (ионной, ковалентной, металлической), зависимость скорости химической реакции и положения химического равновесия от различных факторов:

выполнять химический эксперимент по распознаванию важнейших неорганических веществ;

проводить самостоятельный поиск химической информации с использованием различных источников (научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Internet).

владеть:

методами определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий;

теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе их положения в Периодической системе химических элементов;

способами безопасного обращения с горючими и токсичными веществами, лабораторным оборудованием;

методами приготовления растворов заданной концентрации.

Изучение физико-химических основ процессов отрасли как предшествующей составляет основу дальнейшего освоения следующих дисциплин: «Математические основы кибернетики», «Физика», «Теоретические основы гидродинамики и теплотехники», «Экология», а также ряда дисциплин профессионального цикла по соответствующим профилям подготовки бакалавра.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

общекультурные компетенции (ОК):



владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);

профессиональные компетенции (ПК):

способность владеть основными приёмами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);

способность собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6));

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

предмет, цели, задачи и современные тенденции развития химии;

основные понятия и законы химии, терминологию и номенклатуру важнейших химических соединений;

теоретические основы строения атомов, молекул и веществ в различных агрегатных состояниях;

природу и типы химической связи, современные методы ее описания;

методологию применения термодинамического и кинетического подходов к установлению принципиальной возможности осуществления химических процессов;

методы описания химических равновесий в растворах, гетерогенных системах и фазовых равновесий;

современные представления о дисперсных системах;

основные закономерности протекания окислительно-восстановительных, электрохимических процессов, коррозии металлов и методы защиты металлов;

характеристику важнейших элементов и их соединений, закономерности изменения физико-химических свойств простых и сложных веществ в зависимости от положения составляющих их элементов в Периодической системе;

особенности строения и свойства основных классов органических веществ (включая синтетические полимерные материалы);

основные правила охраны труда и техники безопасности при работе в химической лаборатории.

уметь:

работать с химическими реактивами, растворителями, лабораторным химическим оборудованием;

применять химические законы для решения практических задач;

использовать принцип периодичности и Периодическую систему для предсказания свойства простых и сложных химических соединений и закономерностей в их изменении;

проводить анализ химических свойств простых и сложных веществ;

проводить простой учебно-исследовательский эксперимент на основе владения основными приемами техники работ в лаборатории;

производить оценку погрешностей результатов физико-химического эксперимента;

оформлять результаты экспериментальных работ и формулировать выводы.

владеть:

основными приемами проведения физико-химических измерений;

методами корректной оценки погрешностей при проведении химического эксперимента;

теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного строения их атомов и положения в Периодической системе химических элементов;

экспериментальными методами определения химических свойств и характеристик химических соединений.

4. Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 часов.

Вид учебной работы Всего Семестры часов 1 51 Аудиторные занятия (всего) В том числе:

Лекции 17 Практические занятия (ПЗ) – – Семинары (С) – – Лабораторные работы (ЛР) 34 57 Самостоятельная работа (всего) В том числе:

Реферативная работа 16 Оформление отчетов по лабораторным работам 12 Подготовка к текущим занятиям, коллоквиумам 16 Подготовка отчетов по индивидуальным заданиям - Подготовка к зачету и экзамену 13 Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зч зч Общая трудоемкость: час 108 зач. ед. 3 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов (модулей) дисциплины Модуль 1. «Основы координационной химии»

Реакции комплексообразования в водных растворах. Типы комплексных соединений.

Номенклатура координационных соединений. Характеристика координационных соединений, их получение, классификация. Комплексообразователь и лиганды. Внешняя и внутренняя координационные сферы. Координационное число, зависимость координационного числа от заряда и радиуса комплексообразователя.

Общие и ступенчатые константы устойчивости. Основные факторы, определяющие устойчивость координационных соединений, изменения энтальпии и энтропии при комплексообразовании. Константы неустойчивости комплексных соединений. Разрушение комплексных соединений. Объяснение образования и строения комплексов с помощью электростатических представлений Квантово-механические методы трактовки химической связи в комплексных соединениях. Метод валентных связей. Внешне- и внутриорбитальные комплексы. Понятие о теории кристаллического поля. Взаимное расположение лигандов и атомных орбиталей комплексообразователя в октаэдрическом и тетраэдрическом поле лигандов;

энергия расщепления;

спектрохимический ряд лигандов. Высоко- и низкоспиновые комплексы.

Окраска комплексов. Изомерия координационных соединений.. Взаимосвязь процессов комплексообразования с положением элемента в Периодической системе. Значение и применение реакций комплексообразования и координационных соединений в науке, технике, биологии и медицине.

Модуль 2. «Электрохимические процессы».

Электрохимические процессы. Окислительно-восстановительные реакции;

составление уравнений. Гетерогенные окислительно-восстановительные и электрохимические процессы. Законы Фарадея.

Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы. Электродвижущая сила и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов.





Потенциалы металлических, газовых и окислительно-восстановительных электродов.

Кинетика электродных процессов. Поляризация и перенапряжение.

Концентрационная и электрохимическая поляризация.

Первичные гальванические элементы, электродвижущая сила, напряжение и емкость элементов. Топливные элементы.

Электролиз. Последовательность электродных процессов. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами. Практическое применение электролиза:

получение и рафинирование металлов, нанесение гальванических покрытий, Получение водорода, кислорода и других продуктов. Аккумуляторы.

Коррозия и защита металлов. Основные виды коррозии. Вред, наносимый коррозией народному хозяйству. Классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия металлов. Электрохимическая коррозия металлов.

Борьба с коррозией металлов. Изыскание коррозионно-стойких материалов. Методы защиты металлов от коррозии. Изоляция металлов от агрессивной среды;

защитные покрытия. Электрохимические методы защиты (протекторная, катодная и анодная защита).

Изменение свойств коррозионной среды;

ингибиторы коррозии. Экономическое значение защиты металлов от коррозии.

. Модуль 3. «Дисперсные системы»

Классификация дисперсных систем. Микрогетерогенные системы: суспензии, эмульсии, пены.

Поверхностная энергия. Смачивание и растекание. Методы получения дисперсных систем.

Лиофобные коллоидные системы. Строение коллоидного раствора. Коагуляция, седиментация и пептизация коллоидных растворов. Электрические и оптические свойства коллоидных растворов, электрофорез.

Лиофильные коллоидные системы. Дифильность молекул. Поверхностно-активные вещества.

Модуль 4. «Элементы органической химии. Полимерные материалы»

Органические соединения. Строение и свойства органических соединений. Изомерия.

Особенности свойств органических соединений. Классификация органических соединений.

Углеводороды и галогенпроизводные. Кислород- и азотсодержащие органические соединения.

Полимерные вещества, их строение и классификация. Природные и синтетические высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Основные типы реакций полимеризации (радикальная, катионная, анионная и координационная).

Методы получения полимерных материалов. Состав, свойства, применение. Полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласты. Формальдегидные смолы, аминопласты, полиамиды, олигомеры - продукты реакции поликонденсации, их свойства.

Элементорганические полимеры;

их свойства и применение.

Физико-химические и механические свойства полимеров. Старение полимеров.

Представления о стереорегулярном строении полимеров. Современные направления развития химии полимеров.

.

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами Наименование № обеспечиваемых 1 2 3 п/п (последующих) дисциплин 1 Математические основы + кибернетики 2 Информатика + 3 Физика + + 4 Экология + + + + Теоретические основы гидродинамики и 5 + + теплотехники 6 Основы научных + + + + исследований 7 Технические объекты + + + управления 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № Всего Наименование раздела дисциплины Лекции Лаб. зан. СРС п/п час.

1 4 10 12 Основы координационной химии 2 6 14 18 Электрохимические процессы 3 3 4 13 Дисперсные системы 4 4 6 14 Элементы органической химии.

6. Лабораторный практикум Модуль 1. Лабораторные занятия – 10 час. Предусмотрено выполнение лабораторной работы из приведенного ниже списка:

анализ состава двойной или комплексной соли;

получение и свойства координационных соединений;

получение малорастворимых координационных соединений.

Модуль 2. Лабораторные занятия – 14 час. Предусмотрено выполнение лабораторных работ из приведенного ниже списка:

по анализ направления протекания окислительно-восстановительной реакции;

влияние среды раствора на вероятность протекания и продукты окислительно восстановительных реакций;

Модуль 3. Лабораторные занятия – 4 час. Предусмотрено выполнение 1 лабораторной работы из приведенного ниже списка:

получение дисперсных систем различными методами;

Определение порога коагуляции золя берлинской лазури и гидрозоля железа(III);

Модуль 4. Лабораторные занятия – 3 час. Предусмотрено выполнение 1 лабораторной работы из приведенного ниже списка:

Определение прочностных и деформационных характеристик полимерных материалов.

Исследование физико-химических свойств полимеров.

7. Образовательные технологии и методические рекомендации по организации изучения дисциплины Чтение лекций по данной дисциплине рекомендуется проводить с использованием мультимедийных презентаций и демонстрационного эксперимента.

Мультимедийная презентация, выполненная средствами программы Microsoft PowerPoint позволяет преподавателю четко структурировать материал лекции, экономить время, затрачиваемое на изображение с использованием мела и доски схем, написание формул и других сложных объектов, что дает возможность увеличить объем излагаемого материала. Кроме того, презентация позволяет очень хорошо иллюстрировать лекцию не только схемами и рисунками, которые есть в учебных пособиях, но и цветными фотографиями, рисунками, портретами ученых и т.д. Использование презентаций позволяет отобразить физические и химические процессы в динамике, что значительно улучшает восприятие материала студентами. Студентам предоставляется возможность копирования презентаций для выполнения самостоятельной работы, подготовки к текущему, промежуточному и итоговому контролю (экзамену).

Демонстрационный химический эксперимент относится к словесно-наглядным методам обучения и проводится при чтении лекций, а также при проведении лабораторных занятий преподавателем, лаборантом или, в некоторых случаях, одним или несколькими студентами. Демонстрационный эксперимент проводится в соответствии с учебной программой по конкретным разделам (модулям) дисциплины и позволяет преподавателю сформировать интерес к предмету у студентов, обучить их выполнять определенные операции с веществом, приемам техники лабораторной работы. К основным требованиям, предъявляемым к демонстрационному эксперименту, следует отнести: наглядность;

простота;

безопасность;

надежность;

необходимость объяснения эксперимента. Любой опыт должен сопровождаться комментариями преподавателя. Возникающие паузы можно использовать для организации диалога со студентами, выяснения условий проведения эксперимента и признаков химических реакций. Преподаватель должен объяснить цель опыта, а так же, что необходимо понять в результате наблюдений за экспериментом. Следует описать прибор, в котором проводится опыт;

условия, в которых он проводится;

дать характеристику реактивам. Необходимо организовать наблюдения за опытом студентами для выявления признаков реакции и проведения анализа, помочь студентам сделать соответствующие выводы и теоретическое обоснование. При подготовке к проведению демонстрационного эксперимента рекомендуется использовать учебное пособие:

1. Овчинникова В. Д. Демонстрационный химический эксперимент по общей и неорганической химии. Учебное пособие. Иваново, изд. ИГХТУ, 2003. 82 с.

При работе в малочисленных группах целесообразно использовать диалоговую форму проведения лекционных занятий с использованием элементов практических занятий, постановкой и решением проблемных и ситуационных заданий и т.д.

При проведении лабораторного практикума необходимо создать условия для максимально самостоятельного выполнения студентами лабораторных работ. Поэтому при проведении лабораторного занятия преподавателю рекомендуется:

1. Проведение экспресс-опроса (в устной или тестовой форме) по теоретическому материалу, необходимому для выполнения работы (с оценкой).

2. Проверка планов выполнения лабораторных работ, подготовленных студентом в рамках самостоятельной работы (с оценкой).

3. Оценка работы студента в лаборатории и полученных им результатов (с оценкой).

4. Проверка отчета о выполненной лабораторной работе (с оценкой).

Лабораторные занятия (работы) проводятся после изучения определенного раздела (модуля). Это занятия, контролирующие знания, умения и навыки. Любая лабораторная работа должна включать глубокую самостоятельную проработку теоретического материала, изучение методик проведения и планирование эксперимента, освоение измерительных средств, обработку и интерпретацию экспериментальных данных. При этом часть работ может не носить обязательный характер, а выполняться в рамках самостоятельной работы по курсу. В ряд работ целесообразно включить разделы с дополнительными элементами научных исследований, которые потребуют углубленной самостоятельной проработки теоретического материала. В процессе проведения опытов студенты расширяют свои представления о веществах, их свойствах, совершенствуют практические умения.

Выполнение лабораторных работ студентами должно удовлетворять следующим требованиям:

- студенты должны понимать суть опыта (эксперимента) и знать последовательность выполнения отдельных операций по инструкции;

- соблюдать дозировку реактивов и правила работы с ними;

- уметь собирать приборы по рисункам (схемам) и правильно работать с ними;

- неукоснительно выполнять правила техники безопасности при обращении с оборудованием, приборами и реактивами;

- грамотно оформлять отчет о проведенной экспериментальной работе.

При защите лабораторной работы (сдаче отчета о ее выполнении) студент должен уметь объяснять цели, задачи, ход проведения работы, ее результаты, сделанные выводы, а также основные конструктивные особенности используемого оборудования.

Самостоятельная работа – это наиболее важный путь освоения студентами новых знаний, умений и навыков в освоении дисциплины. Образовательная цель самостоятельной работы – освоение методов химической науки, умения работать с учебной и научной литературой;

производить расчеты;

пользоваться химическим языком. Воспитательная цель – формирование черт личности студента, трудолюбия, настойчивости, товарищеской взаимопомощи. Развивающая цель – развитие самостоятельности, интеллектуальных умений, умение анализировать явления и делать выводы. Самостоятельная работа может быть источником знаний, способом их проверки, совершенствования и закрепления знаний, умений и навыков. Этот вид деятельности студентов формируется под контролем преподавателя. При организации внеаудиторной самостоятельной работы по дисциплине преподавателю рекомендуется использовать следующие формы:

- подготовка и написание рефератов, докладов, очерков и других письменных работ на заданные темы;

- выполнение домашних заданий разнообразного характера. Это – решение задач;

подбор и изучение литературных источников;

подбор иллюстративного и описательного материала по отдельным разделам курса в сети Интернет;

- выполнение индивидуальных заданий, направленных на развитие у студентов самостоятельности и инициативы. Индивидуальное задание может получать как каждый студент, так и часть студентов группы.

Для выполнения домашних и индивидуальных заданий, а также подготовки студентов ко всем видам текущего и промежуточного контроля рекомендуется использовать следующие учебные пособия:

1. Руководство к практическим работам по общей и неорганической химии. Ч. 1. Под ред. А.Г. Захарова, В.Н. Пророкова. Учебное пособие. Иваново, Иван. издат. дом, 2009. 356 с.;

2. Руководство к практическим работам по общей и неорганической химии. Ч. 2.

Неорганическая химия. Под. ред. А.Г. Захарова, В.Н. Пророкова. Учебное пособие.

Иваново, изд. ИГХТУ, 2010. 248 с..

Реферативная, а также учебно-исследовательская работа, является самостоятельной учебно-научной работой. Работа над рефератом предполагает углубленное изучение, анализ и систематическое изложение избранной проблематики, разностороннюю оценку ее содержания и значения. Реферат должен иметь титульный лист (1 стр.), на следующей странице (2 стр.) печатается оглавление с указанием страниц, на последней странице – использованная литература. Общий объем реферата в пределах одного печатного листа, т.е.

до 25 страниц, целесообразно около 15-20 страниц машинописного текста через 1, интервала. Реферат должен иметь: план-оглавление, введение, где формулируется суть исследуемой проблемы, обосновывается выбор темы, определяется ее значимость и актуальность, указывается цель и задачи реферата;

основную часть (каждый раздел, которого доказательно раскрывает отдельную проблему или одну из ее сторон, логически является продолжением предыдущего, даются все определения понятий, теоретические рассуждение, исследования автора или его изучение проблемы);

заключение, в котором подводятся итоги или дается обобщенный вывод по теме реферата, предлагаются рекомендации. Реферат должен быть написан четким, ясным, литературно грамотным языком, изложение должно удовлетворять основным логическим требованиям определенности, последовательности, доказательности. Ключевые понятия и термины, обсуждаемые и используемые в реферате, должны быть точно определены, законы – точно сформулированы, быть обоснованными, опираться на факты и логически связанно вести к определенным идеям и гипотезам, результатам и выводам.

Написанный реферат за две недели до его защиты предъявляется преподавателю для проверки. Если возникает необходимость доработки содержания реферата, то преподаватель возвращает рукопись студенту.

Защита реферата осуществляется в форме устного доклада в присутствии студенческой группы и преподавателя(лей). Рекомендуется проводить защиту рефератов в формате мини-конференции, что позволяет реализовать интерактивную форму проведения занятия.

Примерные (рекомендуемые) темы рефератов Адсорбенты и ионные обменники в процессах очистки природных и сточных вод Коррозия и методы защиты металлов и сплавов Сверхкислоты и сверхоснования Координационные соединения в современной аналитической практике Координационные соединения в живых организмах Неорганические биоматериалы Химия в интересах устойчивого развития, или «зеленая» химия Ионные жидкости – новый класс экологически чистых растворителей Возможности и перспективы компьютерной химии Нобелевские лауреаты и важнейшие открытия в области химии за последние десятилетия Золь-гель методы получения неорганических наноматериалов Биоразлагающиеся полимеры Явления смачивания, поверхностно-активные вещества и их использование в технике.

Ионселективные электроды.

Влияние химического состава воды на биосферу планеты.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Лекции по дисциплине проводятся в аудитории, оснащенной мультимедийным проектором, усилителями звука, препаративным столом и системой вентиляции (для показа демонстрационного эксперимента). В аудитории имеются необходимые учебно-наглядные пособия – Периодическая таблица Д.И. Менделеева, ряд напряжений металлов, таблица растворимости солей.

Лабораторные занятия проводятся в четырех учебных лабораториях кафедры неорганической химии (общая площадь – 288 кв.м.), оснащенных всем необходимым учебным лабораторным оборудованием и реактивами, в том числе:

- комплект учебного лабораторного оборудования, включающий в себя необходимое приборное и химическое обеспечение учебного процесса по общей и неорганической химии;

- лабораторная мебель: столы химические, шкафы вытяжные, тумбы подкатные, мойки и др.;

- учебно-лабораторный комплекс «Химия», включающий модули «Термостат», «Электрохимия»;

- прочее лабораторное оборудование и приборы, необходимые для проведения учебного эксперимента: рН-метры, центрифуги, титровальные установки, стеклянная и фарфоровая химическая посуда, химические реактивы и др.;

- учебно-наглядные пособия: Периодическая таблица Д.И. Менделеева, ряд напряжений металлов, таблица растворимости солей.

Перечень оборудования, материалов и реактивов, необходимых для использования при выполнении конкретных лабораторных работ, приводится в учебных пособиях [7, 8].

На кафедре имеется необходимое количество ПК, а также принтеров, сканеров и копировальных аппаратов для проведения учебного процесса. Все ПК подключены к развитой внутривузовской корпоративной компьютерной сети, объединяющей локальные сети во всех зданиях университета в единый аппаратно-программный комплекс (всего более 1400 ПК). Для выхода в Internet используются широкий цифровой канал в 30 Мбит/с. Для проведения учебных занятий используются два дисплейных класса.

9. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Всего по текущей работе в течение семестра студент может набрать 50 баллов, в том числе:

- лабораторные работы – 10 баллов;

- тесты, контрольные работы, коллоквиумы по модулям – всего 25 баллов;

- домашние и индивидуальные задания – 10 баллов;

- подготовка и защита реферата – 5 баллов.

Зачет проставляется автоматически, если студент набрал по текущей работе не менее 26 баллов при условии 100 %-го выполнения предусмотренных графиком лабораторных работ и сдачи тестов, контрольных заданий и коллоквиумов. Минимальное количество баллов по каждому из видов текущей работы составляет половину от максимального.

Текущий контроль успеваемости студентов проводится в форме тестов (по разделам), контрольных работ и коллоквиумов (по модулям). Ниже приведены примеры вариантов тестовых заданий, заданий контрольных работ и коллоквиумов по некоторым разделам (модулям) дисциплины.

Примеры вариантов тестовых заданий Модуль 1. Основы координационной химии Билет№1.

1. Формула комплексного соединения СrCl3. 4NH3:

а) [CrCl(NH3)4]Cl б)[Cr(NH3)4]Cl3;

в) [Cr(NH3)4Cl3];

г) [Cr(NH3)4Cl2]Cl 2. Формула тетра хлоро диаммин кобальтата(III) калия :

а) K[Co(NH3)2Cl4];

б) K2[Co(NH3)2Cl4];

в) K3[Co(NH3)2Cl4];

г)[KCr(NH3)2Cl2]Cl2.

3. Вычислить заряд комплексного иона и заряд комплексообразователя в соединении [Fe(NH3)4(CNS)2]Cl:

а) +3 и +1;

б) +3 и -1;

в) +1 и +3;

г) +2 и +1.

4. Определить заряд комплексообразователя и комплексного иона в соединении [Pt(CN)4(NH)2]:

а) + 3 и -1;

б)) +2 и 0;

в)+4 и 0;

г) +4 и -1.

5. Назовите соединение [Pt(NH3)3Br]Cl:

а). бромид хлоротриамминплатины(III);

б). хлорид бромотриамминплатины(III);

в). хлоробромотриамминплатина;

г). хлорид бромотриамминплатины(II).

Примеры заданий контрольных работ Модудь 2. «Электрохимические процессы».

Билет№ 1. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из двух серебряных электродов, один из которых опущен в 0,001 М раствор AgNO3, а другой в 0,01 М раствор AgNO3.

2. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов, выясните в каком направлении протекает реакция при стандартных условиях. Запишите молекулярные уравнения окислительно-восстановительных реакций и уравняйте методом ионно электронных полуреакций:

ClO3-+ MnO2 + H2O Cl2 + MnO4- + H+ 3. При электролизе растворов MgSO4 и CuCl2, соединенных последовательно с источником тока, на одном из катодов выделилось 0,25 г водорода. Какая масса вещества выделится на другом катоде? на анодах?

Примеры заданий коллоквиумов Модуль 3. Дисперсные системы Билет №1.

1. Методы получения дисперсных систем (испарение и конденсация, смена растворителя, химические реакции) 2. Строение мицеллы( на примере образования коллоидного раствора гидроксида железа(III)) 3. Оптические свойства коллоидных расторов.

Модуль 4. «Элементы органической химии. Полимерные материалы»

Билет № 1. Синтетические полимеры, их классификация.

2. Реакции поликонденсации и свойства некоторых полимеров, получаемых этим методом.

3. Тепловое движение в полимерах ( 4 типа).

Промежуточная аттестация по итогам освоения дисциплины проводится в виде итогового экзамена (максимум 50 баллов) с учетом рейтинга по дисциплине, полученного по результатам проведения лабораторного практикума и текущего контроля успеваемости (максимум 50 баллов). Итоговый экзамен проводится в две ступени:

экзамен в тестовой форме (14 закрытых задания, каждое задание оценивается в балла), на котором студент должен набрать не менее 26 баллов – оценка «удовлетворительно»;

письменный экзамен, который проводится по заданиям. Экзаменационный билет включает пять вопросов. Ответ на каждый вопрос оценивается, исходя из 4-5 баллов.

Студент на письменном экзамене может набрать до 22 баллов.

Результат экзамена (максимум 50 баллов) определяется как сумма тестовой и письменной частей.

Примеры тестовых экзаменационных заданий Билет №4.

1. Формула комплексного соединения Fe(NСS)3·KNСS·2H2O 1) K[Fe(H2O)2(NСS)4];

2)[KFe(CNS)4](H2O)2;

3) K[Fe(H2O)2(CNS)2](CNS)2;

4)[Fe(NСS)4(H2O)2].

2. Вычислить заряд комплексного иона и заряд комплексообразователя в соединении [Pt(NH3)3NO2]Cl:

1)+1 и +2;

2) +2 и -1;

3) -1 и +2;

4) +2 и +1.

3. Каучук получают реакцией:

1) поликонденсацией карбоновых кислот;

2) полимеризацией алкенов;

3) полимеризацией диеновых углеводородов;

4) поликонденсацией формальдегида с фенолом.

4. Поверхностное натяжение:

1) с повышением температуры жидкости повышается, так как повышается действие межчастичных сил;

2) понижается с повышением температуры жидкости, так как тепловое движение молекул ослабляет действие межчастичных сил;

3) не зависит от температуры жидкости;

4) не зависит от дробления вещества.

5. Слева направо протекает реакция:

1) FeCl3+ KI 2) FeCl3+ KF 3) FeCl3+ KBr 4) FeCl3+ KCl 6. KMnO4 способен проявлять в реакциях свойства:

1) только восстановителя;

2) только окислителя;

3) и окислителя и восстановителя;

4) ни окислителя ни восстановителя.

7. Сумма коэффициентов в уравнении реакции Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3 равна:

1) 8;

2) 10;

3) 11;

4) 13.

8. Если при электролизе сульфата натрия на аноде выделяется кислород, то из какого материала сделан анод:

1) Ni;

2) Cu;

3) Pt;

4) Ag.

9. В чистой воде потенциал водородного электрода:

1)равен 1;

2) равен 0;

3) больше 0;

4) меньше 0.

10. Определите концентрацию ионов гидроксила в растворе, потенциал водородного электрода в котором равен -0,118:

1) 10-6моль/л;

2) 10-12моль/л;

3) 10-8моль/л;

4) 10-14 моль/л.

11. Какой металл можно получить в чистом виде только электролизом расплава его соли:

1) Fe;

2)K;

3) Mn;

4) Ni.

12. Закон Фарадея при электролизе:

1) количество выделившегося на электроде вещества пропорционально температуре электролизёра;

2) количество выделившегося на электроде вещества прямо пропорционально силе тока и времени;

3) количество выделившегося на электроде вещества пропорционально только силе тока, пропускаемого через электролизёр;

4) количество выделившегося на электроде вещества не зависит от времени протекания электролиза.

13. В гальваническом элементе с железным анодом катод может быть изготовлен:

1) из Zn;

2) из Sn;

3) из Al;

4) из Mg.

14. Наибольшее значение эдс может быть получено, если гальванический элемент состоит из цинкового электрода и:

1) марганцевого электрода;

2) серебряного электрола;

3) железного электрода;

4) никелевого электрода.

Примеры заданий письменного экзамена Билет№1.

1. Комплексные соединения. Типы комплексных соединений. Строение комплексных частиц.

Внешнесферное и внутрисферное равновесие в комплексных соединениях. Константа нестойкости и константа устойчивости комплексов.

2. Количественная характеристика электролиза. Законы Фарадея.

3. Определите как изменится ЭДС химического источника тока Al/Al3+Sn2+/Sn, если оловянный электрод имеет стандартную концентрацию Sn2+ а концентрация AlCl понизилась до 10-5моль/л.

4.Вычислите, при какой концентрации ионов Сl- начинается образование осадка AgCl в 0,01 М растворе [Ag(NH3)2]NO3, содержащем 0,5 моль аммиака на 0,5 л раствора.

5. Уравняйте реакцию методом ионно-электронных полуреакций. Укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления, определите вероятность протекания реакции в стандартных условиях:

Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O Реферативная, а также учебно-исследовательская работа, является самостоятельной учебно-научной работой, к которой относится в полной мере весь комплекс требований, предъявляемых к научной статье, подготавливаемой к публикации. Работа над рефератом предполагает углубленное изучение, анализ и систематическое изложение избранной проблематики, разностороннюю оценку ее содержания и значения. Реферат должен быть написан на уровне критического научно-аналитического обзора. Реферат должен иметь титульный лист (1 стр.), на следующей странице (2 стр.) печатается оглавление с указанием страниц, на последней странице – литература, оформленная следующим образом. Список цитируемой литературы печатается с указанием фамилий и инициалов всех авторов. Общий объем реферата в пределах одного печатного листа, т.е. до 25 страниц, целесообразно около 15-20 страниц машинописного текста через 1,5 интервала. Реферат должен иметь План оглавление (в нем последовательно излагаются название пунктов реферата, указываются страницы, с которых начинается каждый пункт), введение (формулируется суть исследуемой проблемы, обосновывается выбор темы, определяется ее значимость и актуальность выбранной темы, указывается цель и задачи реферата, дается анализ использованной литературы), основную часть (каждый раздел, доказательно раскрывая отдельную проблему или одну из ее сторон, логически является продолжением предыдущего, даются все определения понятий, теоретические рассуждение, исследования автора или его изучение проблемы), а также заключение (подводятся итоги или дается обобщенный вывод по теме реферата, предлагаются рекомендации). Реферат должен быть написан четким, ясным, литературно грамотным языком, изложение должно удовлетворять основным логическим требованиям определенности, последовательности, доказательности. Ключевые понятия и термины, обсуждаемые и используемые в реферате, должны быть точно определены, законы – точно сформулированы, все рассуждения должны вестись в стиле научной дискуссии, быть обоснованными, опираться на факты и логически связанно вести к определенным идеям и гипотезам, результатам и выводам. В заключении уместно дать краткое резюме, итоги и выводы проделанной работы, подчеркнуть ее значение для развития координационной химии, охарактеризовать направления и перспективы дальнейших исследований.

Написанный реферат за две недели до его защиты предъявляется преподавателю для проверки. Если возникает необходимость доработки содержания реферата, то преподаватель возвращает рукопись студенту. Защита реферата осуществляется в форме устного доклада в присутствии студенческой группы и преподавателя(лей). Рекомендуется проводить защиту рефератов в формате мини-конференции.

Примерные (рекомендуемые) темы рефератов Адсорбенты и ионные обменники в процессах очистки природных и сточных вод Коррозия и методы защиты металлов и сплавов Сверхкислоты и сверхоснования Координационные соединения в современной аналитической практике Координационные соединения в живых организмах Неорганические биоматериалы Химия в интересах устойчивого развития, или «зеленая» химия Ионные жидкости – новый класс экологически чистых растворителей Возможности и перспективы компьютерной химии Нобелевские лауреаты и важнейшие открытия в области химии за последние десятилетия Золь-гель методы получения неорганических наноматериалов Биоразлагающиеся полимеры Явления смачивания, поверхностно-активные вещества и их использование в технике.

Ионселективные электроды.

Влияние химического состава воды на биосферу планеты.

10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

1. Коровин Н. В. Общая химия. М.: Высшая школа, 2007. 557 с.

2. Глинка Н. Л. Общая химия. М.: Интеграл-Пресс, 2006. 728 с.

3. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1994. с.

4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М., Высш. шк., 2006. 743 с.

5. Неорганическая химия. В 3 томах. Под ред. Третьякова Ю.Д. М.: Академия, 2008.

6. Общая и неорганическая химия. В 2 томах. По ред Воробьева А.Г. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006.

7. Руководство к практическим работам по общей и неорганической химии. Ч. 1. Под ред. А.Г. Захарова, В.Н. Пророкова. Учебное пособие. Иваново, Иван. издат. дом, 2009. 356 с.

8. Руководство к практическим работам по общей и неорганической химии. Ч. 2.

Неорганическая химия. Под. ред. А.Г. Захарова, В.Н. Пророкова. Учебное пособие.

Иваново, изд. ИГХТУ, 2010. 248 с.

9. Практикум по органической химии: синтез и идентификация органических соединений. Под. ред. О. Ф. Гинзбурга, А. А. Петрова. Учебное пособие. М.: Высш.

шк., 1989. 318 с.

10. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. А. А. Равделя, А. М.

Пономаревой. СПб., изд. Иван Федоров, 2002. 238 с.

б) дополнительная литература:

11. Угай Я.А. Неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1989. 463 с.

12. Зайцев О. С. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции. М., Химия, 1990. 352 с.

13. Овчинникова В.Д. Демонстрационный химический эксперимент по общей и неорганической химии. Учебное пособие. Иваново, изд. ИГХТУ, 2003. 82 с.

14. Максимов А. И. Современные проблемы химии. Иваново, изд. ИГХТУ, 2009. 156 с.

15. Киселев Ю. М., Добрынина Н.А. Химия координационных соединений. М.:

Издательство М.: "Академия", 2007. 352 с.

16. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. М.: Химия. 2000. 480 с.

17. Крестов Г. А. Теоретические основы неорганической химии. М.: Высшая школа, 1982.

296 с.

18. Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ.

Справочник. М.: Дрофа. 2006. 686 с.

19. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. М.: Колос. 2008. 480 с.

в) программное обеспечение СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА: Microsoft Windows XP, Microsoft Vista ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА: Microsoft Office 2007 Pro, FireFox СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: СДО Moodle, SunRAV BookOffice Pro, SunRAV TestOfficePro, специализированные химические программы, программное обеспечение для УЛК «Химия» и др.

Электронные учебные ресурсы:

Тренировочные и контрольные тесты по каждому модулю.

Текст лекций с контрольными вопросами для самопроверки.

Полный интерактивный курс химии Открытая химия 2.6, CD-ROM, 2005 г. Издатель: Новый Диск;

Разработчик: Физикон Неорганическая химия. Электронный ресурс. М., ООО"ИнтелПро", 2004-2008 год, 1 диск.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

каталог образовательных интернет-ресурсов http://www.edu.ru/ Химический каталог: химические ресурсы Рунета http://www.ximicat.com/ Портал фундаментального химического образования России http://www.chemnet.ru XuMuK: сайт о химии для химиков http://www.xumuk.ru/ Химический сервер http://www.Himhelp.ru.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 Управление в технических системах.

Автор-составитель:

к.х.н., доцент Левочкина Г.Н.

Заведующий кафедрой:

д.х.н., профессор Захаров А. Г.

Рецензент:

кафедра общей и неорганической химии Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева заведующий кафедрой, д.х.н., профессор Соловьев С. Н.

Программа одобрена на заседании Научно-методического совета Химической техники и кибернетики ФГБОУ ВПО «ИГХТУ» от «_» 2011 года, протокол №.

Председатель НМС:

_ заведующий кафедрой, д.т.н., профессор Липин А.Г.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.